高职院校数学建模的作用分析

杨宝军

（太原大学外语师范学院，山西 太原 030012）

高职院校数学建模的作用分析

杨宝军

（太原大学外语师范学院，山西 太原 030012）

数学应用的重要性已被普遍承认。现在高职院校普遍存在着教学观念相对落后、教学与学生的期望相对脱节、学生基础相对较差等问题。针对这些问题，文章分析了高职院校数学建模的作用，包括激发学生的学习兴趣，培养学生的四种能力，推动大学数学教育改革。

数学建模；高职院校；作用；问题

随着社会的发展，数学的应用越来越被更多的人重视，也越来越渗透到生产生活的各个领域。自古希腊的柏拉图开始，人们已经普遍承认：一个问题只有用数学去解决才会变得牢不可破。

一、概念的界定

1.数学。对于什么是数学的讨论已经快多了，李文林《数学史概论》中给出不同时期数学的不同概念，即数学是随着时间的变化而变化着的，但是不管怎么变化，有一些基本的涵义一直没有变，那就是，数学是从生活生产实际当中而来，为了解决实际问题而创造和发展的（当然我们也不排除拓扑的脱离实际而纯数学发展）；数学是研究数和量以及空间形式的科学；数学是解决实际问题的工具。著名数学家Hollmos认为:“数学就是问题与求解”。由此可以看出：到目前为止，数学的应用性是多么重要。

2.模型。是为了某个特定的目的而建立的原型替代物。这里的目的非常重要，没有目的不会做出它的模型，不同的目的会做出不同的模型。模型大体上可以分为两类：实物模型和抽象模型。数学模型是抽象模型的一种。

3.数学模型。姜启源等在《数学模型》中指出：对于现实世界的一个特定对象，为了一个特定目的，根据特有的内在规律，做出一些必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构。比如：天气预报可以由气压、雨量、风速等数据建立数学模型;火箭发射需要详细的数学模型来计算路线；就连开一家百货商店，也需要有一个数学模型来计算进货量和进货频率。

4.数学建模。即建立数学模型，是把实际问题抽象成数学问题并最终解决问题的一个过程，是运用数学的语言和方法,建立能近似刻画并“解决”实际问题的一系列数学符号和式子。17世纪牛顿发现万有引力定律，就是科学史上数学建模成功的典范。

二、当前高职院校存在的问题

目前的高职教育普遍存在着教学模式单一、落后的局面，仍然受着传统教育思想的制约；另外，现在的高职院校生源特别差，且层次不齐，比如太原大学外语师范学院2009年的分数线是320分，最高的分数却达到480分，这给教学也带来了很大的困难；学校对学生进入高职的期望不是很明确，所教授的内容不适合学生毕业后工作使用。

1.教学观念相对落后

目前的高职院校大多数都是从以前的中专、技校转变过来的，教学模式仍然沿用以前的思路，这里并不是说以前的教学模式有问题，而是说不适合目前的高职院校。教育部当然不会给出高职教育的一般模式，教育者对教学模式的研究倒是不少，各地杂志随处可见，但是能实现的不多。也就是说，单纯地依靠教育者的研究是远远不够的，需要政府的参与。

高职教育是高等教育的一部分，应该体现高等教育的特色。中华人民共和国教育部称：高等教育是以人才培养为主。也就是说，要培养对社会有用的人才。高职培养出的人应该是应用型人才，所学的知识能够很好地应用到实际当中。这和初等教育是有很大差异的。而现在的高职教育在这一方面所做的太少了，很明显还没有从古老的初等教学模式中挣脱出来。好多学校的管理仍然像幼儿园一样，在无聊的事情上管理特别严，反而在教学的管理上松宽了很多。

2.教学与学生的期望相对脱节

下面从内容上进行讨论。现在我们所使用的教材都是纯知识的教材，没有体现一点应用性。笔者作为数学老师，就以数学为例，《高等数学》多少年一直使用同一本教材，这本教材对数学的应用性几乎没有一点体现，甚至对数学原理的背景都没有体现，大数学家庞加莱说:“若想预见数学的将来,正确的方法是研究它的历史和现状”。这样导致了很大一部分学生学数学好多年了，还不知道学数学到底有什么用，要想毕业后使用那更加不可能了。因此，学生对学校的教学内容比较失望。

3.学生基础相对较差

目前，大多数的高职院校录取分数线较低，学生的基础非常差，这样导致现在的教学存在很大的困难。我们的学生和本科学生相比，成绩差100多分，却教授相同的内容，还想达到相同的要求，这就非常困难，学生学不会，学得痛苦，最终导致厌学，甚至对任何一门课都产生厌恶。

三、数学建模在高职数学教育中的作用

随着时间的推移，数学已经向社会的一切领域渗透并且代替科学技术成为第一生产力，目前在高新计算机技术支持下，数学的应用性更加凸显，现在在高职院校数学的教育，不论是对于工科学生还是数学专业的学生，应用性都明显缺乏。

职业教育的任务非常明确，就是直接为企事业单位培养人才。所以，高职的数学教育也应以此为目的，注重知识的应用，而不是仅仅教会学生如何去进行逻辑推导和演算证明。要让学生学会用数学的眼光去看世界，去分析问题解决问题，学会抓住本质、抽出核心，建立统一解决模式。

数学建模的目的是解决实际问题，整个建模的过程实际上就是去分析实际问题，抽象成数学式子，最终解决问题的过程。开展数学建模教学以及组织学生参加数学建模竞赛，对激发学生的学习兴趣以及培养学生各方面的能力都有极大的好处。

1．激发学生的学习兴趣

好多学生不愿意学习数学，主要是认为学数学没用，学习没有兴趣。数学建模主要是解决实际问题，数学的用处能够全面体现，学习的枯燥性和纯理论性得到全面的改善。另外，数学建模的学习模式和其他的数学课相比，也有很大的开放性，学生更加自由，有更加多的自主性，学生的主体性得到充分发挥。通过交流与合作，学生的心情会非常好，这些都有助于激发学生的学习兴趣。

2．培养学生多方面的能力

（1）创新能力

现在多数学生从小学开始学数学，多数人已经形成了一种学数学的思维定式，几乎是所有人都在为应付考试学习。主要原因是题型的设置都是封闭式的，题目中没有多余的条件，且所有的数字都比较特殊，且所有的题目都有固定的解法，有碍于学生创新能力的发展。数学建模的题目都是发散性的，题目中没有方法，没有数字，学生可以自由发挥，做得越新颖越成功，从而使学生的创新能力得到发展。

（2）适应能力

现在的学生，特别是高职学生，毕业后从事稳定工作的机会较少，职业变更往往更加频繁。数学建模的学习及竞赛，可以锻炼学生的数学思维，提高学生解决问题的能力。他们在面对不同的实际问题时，懂得如何进行分析、总结，利用数学的方法去解决。不论什么职业，都能很快地适应。

（3）合作能力

多数的数学模型，并不是单靠简单的数学知识可以解决，往往需要多学科的知识综合在一起，或者需要多人共同的思想才可以解决。数学建模的学习和作业以及竞赛都是小组合作，这为同学们互相讨论交流提供了一个场所。其实，现在的社会，没有合作是什么也做不成的。数学建模为这种能力的培养提供了一个很好的平台。

（4）独立解决问题能力

数学建模的学习特别是竞赛，会遇到很多以前没有遇到过的知识，老师不可能在数学建模中详细解释基础知识。特别是竞赛中，只有三天的时间，碰到新知识时，自己必须独立去解决、消化掉。这会使他们在日后的工作中，不仅是能力甚至是性格都会有一个大的变化。

3．推动大学数学教育改革

数学的基础性已经不容质疑，数学是一切其他科学的基础。以往的教育往往注重理论的推导和基础的扎实，对于它的应用性和工具的作用体现较少。这经常被归结到教育内容的落后，其实是和落后的教学观念有关。

整个中国的数学教育，都受到长期应试教育的影响，高职院校也不例外。所有的老师都很难走出传统模式，满堂灌仍然占主导地位，这种方式不利于学生各种能力的培养。

数学建模的学习与竞赛，为数学教学提供了一种新的模式，即开放式教学，整节课都是通过讨论与合作交流来完成，学生在课堂上完全是自己的主人，不必被动地接受老师的话语与作业，学生可以自己解决书中提出的问题，通过查资料与运行程序，达到上课的目的。当然，这还有待于进一步研究。

［1］李文林.数学史概论（第二版）［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［2］姜启源，谢金星，叶俊.数学模型（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［3］袁璐.数学建模与数学素质教育［J］.青岛大学师范学院学报，1997，（9）.

［4］崔向照.数学建模教学与学生数学素质的提高［J］.蒙自师范高等专科学校学报，2000，（4）.

G718.5

A

1673-0046（2010）10-0039-02

［*基金项目：QZ-09022——薄弱学科提高教学质量的实证分析］